- Struktura sumporne kiseline
- Svojstva
- Reakcija dehidratacije šećerom
- Nomenklatura
- Prijave
- Čuva sumpornu kiselinu
- 100% sinteza sumporne kiseline
- sulfoniranja
- Reference
Disulfuric kiselina je jedan od mnogih oxoacids sumpora, s kemijskom formulom H 2 S 2 O 7. Formula izričito ukazuje na to da postoje dva atoma sumpora, i kao što ime ukazuje, mora se dva H 2 SO 4 molekule u jednom; međutim, postoji sedam kisika umjesto osam, tako da sumpor mora imati tri.
Ova se kiselina smatra jednom od glavnih komponenti oleuma (ili isparavanja sumporne kiseline), koji je "gusti" oblik sumporne kiseline. Takva je njegova prevladavanost da neki smatraju oleum sinonimom sumporne kiseline; što je poznato i po tradicionalnom nazivu pirosulfatne kiseline.
Oleum. Izvor: W. Oelen, putem Wikimedia Commons
Na slici je prikazana posuda s oleom, s koncentracijom sumpor-trioksida, SO 3, na 20%. Za ovu tvar karakterizira masna i bezbojna boja; iako se može pretvoriti u žućkastu ili smeđu boju, ovisno o koncentraciji SO 3 i prisutnosti nekih nečistoća.
Prethodno se odnosi na sudjelovanje SO 3 u H 2 S 2 O 7; to jest, molekula H 2 SO 4 reagira s jednom od tako 3 kako bi se dobilo disulfuric kiseline. Ovaj se slučaj, H 2 S 2 O 7 mogu se izraziti kao: H 2 SO 4 · SO 3.
Struktura sumporne kiseline
Molekula H2S2O7. Izvor:. Jynto (više ovog korisnika), iz Wikimedia Commons
Gore je struktura H 2 S 2 O 7 u kuglice i bara modela. Na prvi pogled primijetite simetriju molekule: lijeva strana kisikova mosta identična je desnoj. Iz te perspektive, struktura se može opisati formulom HO 3 SOSO 3 H.
Na oba kraja je svaka hidroksilna skupina čiji vodik induktivnim učinkom svih tih atoma kisika povećava svoj pozitivni parcijalni naboj; te prema tome, sumporna kiselina ima još jaču kiselost od sumporne kiseline.
Molekula može se izraziti kao: H 2 tako 4 ° tako 3. Međutim, to se više odnosi na sastav oleuma, nego na strukturu molekule.
Međutim, ako je molekula vode se doda H 2 S 2 O 7, dvije molekule H 2 SO 4 će biti uveden:
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
Ravnoteža se može pomaknuti ulijevo: do stvaranja H 2 S 2 O 7 iz H 2 SO 4 ako joj se dovede toplina. To je zbog toga što H 2 upotrebljen S 2 O 7 je također poznat kao pirosulfatna kiselina; jer se može stvoriti nakon zagrijavanja sumporne kiseline.
Također, kao što je spomenuto na početku, H 2 S 2 O 7 nastaje izravni kombinacijom H 2 SO 4 i SO 3:
SO 3 + H 2 SO 4 <=> H 2 S 2 O 7
Svojstva
Svojstva sumporne kiseline nisu baš dobro definirana, jer je izuzetno teško izolirati čisto od oleuma.
Treba imati na umu da se u oleum mogu postojati i drugi spojevi s formulama H 2 SO 4 · xSO 3, pri čemu, ovisno o vrijednosti x, čak i polimerne strukture mogu biti prisutni.
Jedan od načina da se predočiti je zamisliti da je gornja struktura H 2 S 2 O 7 postaje više produljuju više 3 jedinice i kisika mostova.
U gotovo čistom stanju sastoji se od nestabilne kristalne krute tvari koja se tali pri 36 ° C. Međutim, talište može varirati ovisno o pravom sastavu.
Sumporna kiselina može tvoriti one soli koje su poznate kao disulfatne (ili pirosulfatne) soli. Na primjer, ako reagira s kalijevim hidroksidom, on tvori kalijev pirosulfat, K 2 S 2 O 7.
Pored toga, može se reći da ima molekulsku masu od 178 g / mol, te dva ekvivalenta kiseline (2 H + iona koji se mogu neutralizirati s jakom bazom).
Reakcija dehidratacije šećerom
S ovim spojem u obliku oleja može se provesti znatiželjna reakcija: transformacija kocke šećera u ugljične blokove.
H 2 S 2 O 7 reagira sa šećerima eliminirajući sve njihove OH skupine u obliku vode, što pogoduje novim vezama između ugljikovih atoma; sindikati koji na kraju uzrokuju crni ugljik.
Nomenklatura
Sumporna kiselina smatra se anhidridom sumporne kiseline; drugim riječima, ona gubi molekulu vode kao rezultat kondenzacije između dviju molekula kiseline. S obzirom na toliko mogućih naziva ovog spoja, IUPAC nomenklatura jednostavno preporučuje sumpornu kiselinu.
Izraz "piro" odnosi se isključivo na nastali kao produkt primjene topline. IUPAC ne savjetuje ovaj naziv za H 2 S 2 O 7; ali ga i danas koriste mnogi kemičari.
Završetak -ico ostaje nepromijenjen jer atom sumpora i dalje održava valenciju od +6. Na primjer, može se izračunati pomoću sljedeće aritmetičke operacije:
2H + 2S + 7O = 0
2 (+1) + 2S + 7 (-2) = 0
S = 6
Prijave
Čuva sumpornu kiselinu
Sumporna kiselina je, s obzirom na svojstvo ukrućivanja poput oleja, sposobnija otopiti i pohraniti sumpornu kiselinu. To je zato što SO 3 pobjegne stvarajući nepropusnu "maglu", koja je u H 2 SO 4 topljivija nego u vodi. H, čime se dobije 2 pa 4, to bi bilo dovoljno dodati vode u oleum:
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
100% sinteza sumporne kiseline
Iz prethodne jednadžbe, H 2 SO 4 razrijedi se u dodanom vodom. Na primjer, ako imate vodene otopine H 2 SO 4, gdje SO 3 nastoji izbjeći i predstavlja opasnost za radnike pri oleum se doda u otopinu da reagira s vodom, tvoreći još sumporne kiseline; to jest povećava svoju koncentraciju.
Ako neke ostatke vode, više 3 dodaje se, koja reagira s H 2 SO 4 da se dobije više disulfuric kiseline ili oleumom, i potom je rehidratizira Pod „sušenjem” H 2 SO 4. Postupak se ponavlja dovoljno puta da se dobije sumporna kiselina u koncentraciji od 100%.
Sličan postupak se koristi za dobivanje 100% dušične kiseline. Isto tako, korištena je za dehidriranje drugih kemijskih tvari koje se koriste za izradu eksploziva.
sulfoniranja
Koristi se za sulfoniranje struktura poput onih boja; to je, dodaje SO 3 H skupine, koje su po gube kiseli proton mogu se usidriti u polimer tekstilnog vlakna.
S druge strane, kiselost oleum se koristi za postizanje drugi nitriranje (dodati -NO 2 grupe) na aromatskim prstenovima.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2018.). Sumporna kiselina. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2019). Pirosupljena kiselina. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Seong Kyu Kim, Han Myoung Lee i Kwang S. Kim. (2015). Sumporna kiselina disocirana s dvije molekule vode: ab initio i proračuni funkcionalne teorije gustoće. Phys. Chem. Chem. Phys., 2015, 17, 28556
- Contra Costa Zdravstvene usluge. (SF). Olje / sumpor trioksid: kemijska lista., Oporavilo sa: cchealth.org